Quickcool Thermoelectric cooler (high performance) 15.5 V 15 A 110 W (A x B x C x H) 50 x 50 x 54 x 3,6 mm (A x B x C x H) 50 x 5 QC-127-2.0-15.0M Data Sheet
Product codes
QC-127-2.0-15.0M
Peltierelemente im generatorischen Betrieb
Als Thomas Johann Seebeck 1821 entdeckte, dass zwei unterschiedliche
elektrische Leiter eine Spannung generieren, wenn an deren Kontaktstelle ein
Temperaturunterschied herrscht, sollte es noch dreizehn Jahre dauern bis Jean
Peltier nachwies, dass die gleiche Anordnung auch reversibel betrieben werden
kann. In dem Peltierelement verursacht ein Stromfluss die Verschiebung von
Wärmeenergie und lässt hierdurch einen Temperaturunterschied entstehen.
Somit ist die Erkenntnis, dass ein Peltierelement zur Stromerzeugung
herangezogen werden kann älter als die Entdeckung des oben beschriebenen
Peltiereffektes selbst.
Um die Höhe der Spannung bestimmen zu können, die ein Peltierelement
generieren kann, muss bekannt sein, welche Materialien verbaut sind und
welche Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten vorherrscht.
Quick-Ohm Peltierelemente werden aus unterschiedlich dotiertem
Bismuttellurid aufgebaut. Diese Materialpaarung generiert eine Spannung U
elektrische Leiter eine Spannung generieren, wenn an deren Kontaktstelle ein
Temperaturunterschied herrscht, sollte es noch dreizehn Jahre dauern bis Jean
Peltier nachwies, dass die gleiche Anordnung auch reversibel betrieben werden
kann. In dem Peltierelement verursacht ein Stromfluss die Verschiebung von
Wärmeenergie und lässt hierdurch einen Temperaturunterschied entstehen.
Somit ist die Erkenntnis, dass ein Peltierelement zur Stromerzeugung
herangezogen werden kann älter als die Entdeckung des oben beschriebenen
Peltiereffektes selbst.
Um die Höhe der Spannung bestimmen zu können, die ein Peltierelement
generieren kann, muss bekannt sein, welche Materialien verbaut sind und
welche Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten vorherrscht.
Quick-Ohm Peltierelemente werden aus unterschiedlich dotiertem
Bismuttellurid aufgebaut. Diese Materialpaarung generiert eine Spannung U
G
von 0,4mV pro Kelvin Temperaturdifferenz. Um die Leistungsfähigkeit zu
erhöhen, werden in Peltierelementen „n“ Einzelpaare elektrisch gesehen in
Reihe und thermisch gesehen parallel verschaltet. Hierdurch wird nicht nur der
wirksame Wärmetransport erhöht, es vervielfacht sich auch die erzeugte
Spannung, wenn das Peltierelement als Generator betrieben wird.
Über die Bezeichnung der Quick-Ohm Peltierelemente lässt sich der Aufbau
entschlüsseln. So sind in unserem Peltierelement mit der Bezeichnung „QC-127-
1.4-6.0“ 127 Einzelpaare elektrisch in Reihe geschaltet. Die Leistungsfähigkeit
einer Spannungsquelle wird jedoch nicht nur über die Höhe der Spannung
bestimmt, sondern auch über ihren Innenwiderstand. Dieser Innenwiderstand
wird bei allen Peltierelementen aus dem Hause Quick-Ohm angegeben. Dieser
Widerstandswert bezieht sich auf Raumtemperatur. Wenn am Element im
generatorischen Betrieb auf der warmen Seite 175°C und auf der kalten Seite
50°C vorherrschen, dann ist der Innenwiderstand bedingt durch den positiven
Temperaturkoeffizienten des verwendeten Halbleitermaterials etwa doppelt so
hoch.
Mit diesem Wissen, kann nun die Generatorleistung berechnet werden.
Beispiel:
Ausgangslage:
Peltierelement:
erhöhen, werden in Peltierelementen „n“ Einzelpaare elektrisch gesehen in
Reihe und thermisch gesehen parallel verschaltet. Hierdurch wird nicht nur der
wirksame Wärmetransport erhöht, es vervielfacht sich auch die erzeugte
Spannung, wenn das Peltierelement als Generator betrieben wird.
Über die Bezeichnung der Quick-Ohm Peltierelemente lässt sich der Aufbau
entschlüsseln. So sind in unserem Peltierelement mit der Bezeichnung „QC-127-
1.4-6.0“ 127 Einzelpaare elektrisch in Reihe geschaltet. Die Leistungsfähigkeit
einer Spannungsquelle wird jedoch nicht nur über die Höhe der Spannung
bestimmt, sondern auch über ihren Innenwiderstand. Dieser Innenwiderstand
wird bei allen Peltierelementen aus dem Hause Quick-Ohm angegeben. Dieser
Widerstandswert bezieht sich auf Raumtemperatur. Wenn am Element im
generatorischen Betrieb auf der warmen Seite 175°C und auf der kalten Seite
50°C vorherrschen, dann ist der Innenwiderstand bedingt durch den positiven
Temperaturkoeffizienten des verwendeten Halbleitermaterials etwa doppelt so
hoch.
Mit diesem Wissen, kann nun die Generatorleistung berechnet werden.
Beispiel:
Ausgangslage:
Peltierelement:
QC-127-1.4-6.0
Temperatur auf der Warmseite:
175°C
Temperatur auf der Kaltseite:
50°C
Zu dem Element ist auf unserer Homepage ein Datenblatt hinterlegt.